卫朋坤:钴、镍、铁基氧族化合物用作染料敏化太阳能电池对电极的研究进展(英文)论文

卫朋坤:钴、镍、铁基氧族化合物用作染料敏化太阳能电池对电极的研究进展(英文)论文

本文主要研究内容

作者卫朋坤,陈学,吴桂竹,李晶,杨杨,郝泽伟,张肖,李静,刘璐(2019)在《钴、镍、铁基氧族化合物用作染料敏化太阳能电池对电极的研究进展(英文)》一文中研究指出:随着能源危机的加剧,开发清洁、高效、可持续的太阳能已成为全球研究热点.基于光伏收集转化太阳能为电能的技术提供了一种极具潜力的解决方案.此外,得益于弱光响应力、环境友好及低制造成本等,染料敏化太阳能电池(DSSC)被认为是最具有应用前景的光伏技术之一.通常, DSSC由纳米半导体氧化物(光阳极)、对电极、染料分子和氧化还原电解质组成.各组分的主要作用如下:染料分子作为敏化剂,吸收太阳光,将激发的电子注入半导体氧化物的导带中,使染料处于氧化状态;注入电子从半导体转移到导电玻璃和外部电路;对电极中的电活性物质从外部电路中收集电子并转移到电解液中,实现电解液中氧化还原物质的催化还原;电解液负责转移电子并还原氧化态的染料,使染料转化为基态实现再生.作为DSSC的主要组成部分,对电极对提高DSSC的光伏性能起着至关重要的作用.本文综述了近年来国内外关于钴、镍、铁等金属氧族化合物作为对电极材料的研究进展和性能,并对其氧化物、硫化物和硒化物的电催化活性进行了比较.总结了提高该类对电极材料电催化活性的各种优化方法.性能优化主要集中在结构调控、碳材料复合和元素掺杂等方面的研究,用以增强电荷转移能力,获得良好的活性位点,调节其电子结构,最终提高光伏性能.通过调研发现,前期的研究主要是探索钴、镍、铁等金属的单金属化合物的可用性,在后续的研究中,其双金属合金及其化合物越来越显示出替代贵金属铂的应用潜力.通过多种优化方法的设计与实践发现,含有钴、镍、铁金属元素的化合物作为对电极材料的电催化性能已超过标准的铂电极.虽然DSSC的研究已经取得了较为深入的进展,但各类型的对电极材料在DSSC中都存在一些不足和问题.对比发现,金属氧化物在电极中的电化学阻抗较大,本征电催化性能不如硫化物和硒化物.此外,与金属硫化物相比,金属硒化物具有更好的导电性和催化活性,这得益于更小的电负性金属丰度.硒化物虽然具有优良的性质,但在合成过程中需要严格控制反应条件.此外,其电催化还原电解质分子的催化机理尚不清楚.特别是元素掺杂和双金属的根本性效应需要进一步研究,这也将成为对电极材料的重要研究方向.

Abstract

sui zhao neng yuan wei ji de jia ju ,kai fa qing jie 、gao xiao 、ke chi xu de tai yang neng yi cheng wei quan qiu yan jiu re dian .ji yu guang fu shou ji zhuai hua tai yang neng wei dian neng de ji shu di gong le yi chong ji ju qian li de jie jue fang an .ci wai ,de yi yu ruo guang xiang ying li 、huan jing you hao ji di zhi zao cheng ben deng ,ran liao min hua tai yang neng dian chi (DSSC)bei ren wei shi zui ju you ying yong qian jing de guang fu ji shu zhi yi .tong chang , DSSCyou na mi ban dao ti yang hua wu (guang yang ji )、dui dian ji 、ran liao fen zi he yang hua hai yuan dian jie zhi zu cheng .ge zu fen de zhu yao zuo yong ru xia :ran liao fen zi zuo wei min hua ji ,xi shou tai yang guang ,jiang ji fa de dian zi zhu ru ban dao ti yang hua wu de dao dai zhong ,shi ran liao chu yu yang hua zhuang tai ;zhu ru dian zi cong ban dao ti zhuai yi dao dao dian bo li he wai bu dian lu ;dui dian ji zhong de dian huo xing wu zhi cong wai bu dian lu zhong shou ji dian zi bing zhuai yi dao dian jie ye zhong ,shi xian dian jie ye zhong yang hua hai yuan wu zhi de cui hua hai yuan ;dian jie ye fu ze zhuai yi dian zi bing hai yuan yang hua tai de ran liao ,shi ran liao zhuai hua wei ji tai shi xian zai sheng .zuo wei DSSCde zhu yao zu cheng bu fen ,dui dian ji dui di gao DSSCde guang fu xing neng qi zhao zhi guan chong yao de zuo yong .ben wen zeng shu le jin nian lai guo nei wai guan yu gu 、nie 、tie deng jin shu yang zu hua ge wu zuo wei dui dian ji cai liao de yan jiu jin zhan he xing neng ,bing dui ji yang hua wu 、liu hua wu he xi hua wu de dian cui hua huo xing jin hang le bi jiao .zong jie le di gao gai lei dui dian ji cai liao dian cui hua huo xing de ge chong you hua fang fa .xing neng you hua zhu yao ji zhong zai jie gou diao kong 、tan cai liao fu ge he yuan su can za deng fang mian de yan jiu ,yong yi zeng jiang dian he zhuai yi neng li ,huo de liang hao de huo xing wei dian ,diao jie ji dian zi jie gou ,zui zhong di gao guang fu xing neng .tong guo diao yan fa xian ,qian ji de yan jiu zhu yao shi tan suo gu 、nie 、tie deng jin shu de chan jin shu hua ge wu de ke yong xing ,zai hou xu de yan jiu zhong ,ji shuang jin shu ge jin ji ji hua ge wu yue lai yue xian shi chu ti dai gui jin shu bo de ying yong qian li .tong guo duo chong you hua fang fa de she ji yu shi jian fa xian ,han you gu 、nie 、tie jin shu yuan su de hua ge wu zuo wei dui dian ji cai liao de dian cui hua xing neng yi chao guo biao zhun de bo dian ji .sui ran DSSCde yan jiu yi jing qu de le jiao wei shen ru de jin zhan ,dan ge lei xing de dui dian ji cai liao zai DSSCzhong dou cun zai yi xie bu zu he wen ti .dui bi fa xian ,jin shu yang hua wu zai dian ji zhong de dian hua xue zu kang jiao da ,ben zheng dian cui hua xing neng bu ru liu hua wu he xi hua wu .ci wai ,yu jin shu liu hua wu xiang bi ,jin shu xi hua wu ju you geng hao de dao dian xing he cui hua huo xing ,zhe de yi yu geng xiao de dian fu xing jin shu feng du .xi hua wu sui ran ju you you liang de xing zhi ,dan zai ge cheng guo cheng zhong xu yao yan ge kong zhi fan ying tiao jian .ci wai ,ji dian cui hua hai yuan dian jie zhi fen zi de cui hua ji li shang bu qing chu .te bie shi yuan su can za he shuang jin shu de gen ben xing xiao ying xu yao jin yi bu yan jiu ,zhe ye jiang cheng wei dui dian ji cai liao de chong yao yan jiu fang xiang .

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自Chinese Journal of Catalysis的卫朋坤,陈学,吴桂竹,李晶,杨杨,郝泽伟,张肖,李静,刘璐,发表于刊物Chinese Journal of Catalysis2019年09期论文,是一篇关于对电极论文,染料敏化太阳能电池论文,氧族化合物论文,Chinese Journal of Catalysis2019年09期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自Chinese Journal of Catalysis2019年09期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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